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2021 年度 研究成果報告書

原子レベルの欠陥制御に資する計算手法の開発とパワーデバイス用半導体への適用

研究課題

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研究課題/領域番号 19K05294
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分30010:結晶工学関連
研究機関岡山県立大学

研究代表者

末岡 浩治  岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (30364095)

研究分担者 山本 秀和  千葉工業大学, 工学部, 教授 (00581141)
中塚 理  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20334998)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードパワーデバイス / 欠陥制御 / 計算手法
研究成果の概要

本研究の成果として,(1)IGBT用低酸素MCZ-Si結晶について,Nドープにより原子空孔(V)の拡散が抑制され,ボイド欠陥の形成が抑制されること,および,HドープによりHは主として格子間Si(I)と結合し,転位クラスターの形成をより抑制することを明らかにした.(2)SiパワーMOSFET用超高濃度Pドープn型Si結晶において,格子間Pの形成やそれに伴う積層欠陥の形成過程を明らかにした.(3)GaN結晶について,V(Ga)-I(Ga)ペアよりもV(N)-I(N)ペアの方が安定であることを明らかにした.

自由記述の分野

応用物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,我々が開発した“箱庭法”をSi,SiC,GaNなどのパワーデバイス用半導体における原子レベルでの欠陥挙動の解明と制御に適用したが,このようなシミュレーションは報告がなく,学術的に高い意義がある.また,研究成果は産業界において,パワーデバイス用半導体結晶の品質改善や製品の開発加速に寄与するといった社会的意義も持つ.

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公開日: 2023-01-30  

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